[实用新型]一种小型尿素溶液热解制氨集成设备

说明书

本实用新型涉及热解制氨技术领域，目的在于提供一种高性能、低能耗的尿素溶液热解制氨设备。采用的技术方案为：一种小型尿素溶液热解制氨集成设备，还包括溶液输送单元、执行器、控制器和喷射器，所述喷射器安装在热解炉的内壁上，喷射器的溶液进口端与热解炉的溶液注入口的内部端固定连通，所述热解炉的溶液注入口的外部端通过管道与执行器的输出口连通，所述执行器的输入口通过管道与溶液输送单元连通；所述执行器的电气控制接口与控制器的IO口相连。本实用新型具有能耗更低，经济更实惠，可广泛应用于人口密集区域中。

技术领域

本实用新型涉及热解制氨领域，具体涉及一种小型尿素溶液热解制氨集成设备。

背景技术

氨气被广泛应用在化工、环保等各个领域，过去氨气的供应主要采用液氨气化或氨水。这两种物质都属于危险化学物质，在使用过程中不断出现安全事故，造成严重的损失和伤害，国家对其监管越来越严，其适用受到了区域性限制。随着人们对安全的迫切需求，采用尿素转化供应氨气的技术逐步被人们接收，替代了液化气化或氨水直接供应的方式。

目前尿素转化供应氨气的主要技术有尿素热解和尿素直喷的方式。尿素热解技术是将50％质量浓度的尿素溶液通过双流体喷枪喷入(压缩空气辅助雾化)到尿素热解炉中，然后采用电加热或是引入高温烟气加热的方式使尿素溶液完全分解成NH3和CO2。热解法的专利有美国燃料技术公司NOxOUT ULTRA技术、一种利用尿素溶液法的烟气脱硝装置(专利200810101981.3)、用于烟气脱硝的尿素热解反应器(专利200910242923.7)。目前的热解专利技术通过双流体来实现雾化喷射，且先采用外部的电加热器和换热装置把热解气加热到450-600℃后再通入热解炉中，利用高温热解烟气热解尿素溶液制氨，需要消耗大量热源，能耗较高，运行成本较高，该技术目前广泛应用在火电、钢铁等大型的NOx污染源治理上。

目前市面上尿素直喷技术逐步盛行，其主要应用在中小型的化工或环保装置上。尿素直喷技术是尿素热解技术的演变，该技术的转化能量是借助化工或环保装置自身的烟气热量，把尿素溶液直接喷射入烟气中，利用烟气的热能进行分解转化。要实现90％以上的分解转化率，烟气温度要求＞600℃，这些应用存在着运行条件苛刻、能耗高、运行成本高的缺点；当温度低于600℃时，直喷技术的尿素分解率低，虽然了运行条件、能耗及成本的要求，但又带来结晶堵管、二次污染等问题。

了解到目前化工、环保等，特别是重点区域及密集型人口区域对氨气供应安全性的迫切需求，同时结合目前市面上的尿素转化制氨技术的现状，开发满足这些领域需要的高转化效率、低能耗、环保的尿素热解集成设备，解决这些领域的应用问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高性能、低能耗的尿素溶液热解制氨设备，满足分布于重点区域或离居民区较近的NOx污染源治理需求。

为实现上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种小型尿素溶液热解制氨集成设备，还包括溶液输送单元、执行器、控制器和喷射器，所述喷射器安装在热解炉的内壁上，喷射器的溶液进口端与热解炉的溶液注入口的内部端固定连通，所述热解炉的溶液注入口的外部端通过管道与执行器的输出口连通，所述执行器的输入口通过管道与溶液输送单元连通；所述执行器的电气控制接口与控制器的IO口相连。

所述溶液输送单元包括主路管和与主路管的一端相连通的计量泵，所述主路管的另一端与所述执行器的输入口相连通，所述主路管上沿着远离计量泵的方向依次设有第一控制阀、阻尼器、背压阀和流量计，所述计量泵与第一控制阀之间的管道内安装有过滤器；所述阻尼器和背压阀之间的管道上连通有支路管，所述支路管的另一端连接至计量泵的入口管上，所述主路管上设有安全阀。进一步的，所述计量泵的输入口连接有三通管，所述三通管的支管上均设有第二控制阀，所述支路管的另一端与三通管的主管连通。